ansys優(yōu)化設(shè)計手冊
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys優(yōu)化設(shè)計手冊的視頻教程
ANSYS Maxwell參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計
解決如此復(fù)雜的工程問題需要兩個重要的基礎(chǔ)工作，即建立復(fù)雜的參數(shù)化幾何模型，和制定合理的多目標(biāo)優(yōu)化策略并高效實(shí)施。 ANSYS Maxwell作為業(yè)界最佳低頻電磁場仿真設(shè)計軟件，提供了多種幾何參數(shù)化建模的方法，適用于不同復(fù)雜程度的工程問題；同時，借助于ANSYS Workbench平臺電磁、結(jié)構(gòu)、流體以及優(yōu)化模塊，可進(jìn)行電機(jī)多物理場耦合的多變量多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。
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RTL設(shè)計功耗分析與優(yōu)化 ——ANSYS PowerArtist
然而，傳統(tǒng)的門級分析方法迭代時間過長，并且無法在設(shè)計早期得到功耗優(yōu)化的建議。 PowerArtist是ANSYS公司針對早期RTL級功耗分析和優(yōu)化的綜合性功耗設(shè)計平臺。相比于傳統(tǒng)的門級分析方法，PowerArtist 為大規(guī)模集成電路設(shè)計提供了快速的迭代分析，便于在早期做出功耗相關(guān)的設(shè)計決定。
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ANSYS workbench復(fù)現(xiàn)開孔平板應(yīng)力集中現(xiàn)象并進(jìn)行尺寸優(yōu)化設(shè)計
本課程主要包括以下方面： 01 背景介紹 02 相關(guān)資料介紹 03 ABAQUS 有限元方法復(fù)現(xiàn) 04 有限元方法優(yōu)化設(shè)計Workbench 參數(shù)優(yōu)化 05 總結(jié) 購買課程后可下載課件。
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目錄如下：
第一章 目錄
第二章 參數(shù)建模
第三章 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計
第四章 設(shè)計頻域探索
第五章 強(qiáng)度設(shè)計
第七章 拓?fù)?em>優(yōu)化
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通過對復(fù)合材料覆蓋鋁合金T型焊接接頭的優(yōu)化，可知OptiStruct軟件可以很好地支持復(fù)合材料的鋪層角度與鋪層順序的設(shè)計優(yōu)化，結(jié)合復(fù)合材料的可設(shè)計性，可以廣泛應(yīng)用于各種車型的車身開發(fā)。本文所述碳纖維復(fù)合材料覆蓋接頭方案已經(jīng)申請專利，請勿擅自模仿。
下載地址：optistruct用戶手冊
本文探討了利用ANSYS進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時的幾種優(yōu)化算法。
優(yōu)化技術(shù)
理解計算機(jī)程序的算法總是很有用的，尤其是在優(yōu)化設(shè)計中。在這一部分中，將提供對下列方法的說明：零階方法，一階方法，隨機(jī)搜索法，等步長搜索法，乘子計算法和最優(yōu)梯度法。(更多的細(xì)節(jié)參見ANSYS Theory Reference 第20章。)
零階方法
零階方法之所以稱為零階方法是由于它只用到因變量而不用到它的偏導(dǎo)數(shù)。在零階方法中有兩個重要的概念：目標(biāo)函數(shù)和狀態(tài)變量的逼近方法，由約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為非約束的優(yōu)化問題。
逼近方法：
本方法中，程序用曲線擬合來建立目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量之間的關(guān)系。這是通過用幾個設(shè)計變量序列計算目標(biāo)函數(shù)然后求得各數(shù)據(jù)點(diǎn)間最小平方實(shí)現(xiàn)的。該結(jié)果曲線(或平面)叫做逼近。每次優(yōu)化循環(huán)生成一個新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，目標(biāo)函數(shù)就完成一次更新。實(shí)際上是逼近被求解最小值而并非目標(biāo)函數(shù)。
狀態(tài)變量也是同樣處理的。每個狀態(tài)變量都生成一個逼近并在每次循環(huán)后更新。
用戶可以控制優(yōu)化近似的逼近曲線。可以指定線性擬合，平方擬合或平方差擬合。缺省情況下，用平方差擬合目標(biāo)函數(shù)，用平方擬合狀態(tài)變量。用下列方法實(shí)現(xiàn)該控制功能：
Command: OPEQN
GUI: Main Menu>Design Opt>Method/Tool
OPEQN同樣可以控制設(shè)計數(shù)據(jù)點(diǎn)在形成逼近時如何加權(quán);見ANSYS Theory Reference。
轉(zhuǎn)換為非約束問題
狀態(tài)變量和設(shè)計變量的數(shù)值范圍約束了設(shè)計，優(yōu)化問題就成為約束的優(yōu)化問題。ANSYS程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為非約束問題，因?yàn)楹笳叩淖钚』椒ū惹罢吒行省＾D(zhuǎn)換是通過對目標(biāo)函數(shù)逼近加罰函數(shù)的方法計入所加約束的。
展開 第一排是初始設(shè)計，第一列是正入射角度，第二列是25度入射角度，第三列是50度入射角度。可以看到當(dāng)增加入射角時，最初的設(shè)計變成了綠色。
在第二排是從optiSLang獲得的第一個優(yōu)化設(shè)計。在正常入射時開始呈白色，當(dāng)增大入射角時，它看起來像暖白色，幾乎是紅色，同樣的另外兩個優(yōu)化設(shè)計。可以看到類似的趨勢，但不同的顏色外觀。
選擇第一個優(yōu)化設(shè)計，并獲得一些顏色變化的指標(biāo)，將顯示光源表面使用texture顯示具體圖像，在顯示器上顯示圖像時，不同事先角度顏色變化。
結(jié)束語
通過Speos和Lumerical聯(lián)合optiSLang的顯示屏優(yōu)化設(shè)計，通過Lumerical STACK可以設(shè)計和模擬一個參數(shù)化的微型LED或OLED像素設(shè)計，然后通過optiSLang完成多目標(biāo)優(yōu)化，最后將優(yōu)化后的多組優(yōu)化方案，在Speos真是的環(huán)境場景中，以人眼視覺方式比較這些設(shè)計方案。同樣的這個顯示優(yōu)化工作流程也適用于其他應(yīng)用，如汽車顯示器、電視、電腦顯示器和智能手表顯示器。
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ansys優(yōu)化設(shè)計手冊的最新內(nèi)容
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析
講師：
概要
在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統(tǒng)的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優(yōu)化系統(tǒng)，以確定新的玻璃是否是更好的設(shè)計方案。
在高速發(fā)展的無線通信、衛(wèi)星系統(tǒng)與毫米波應(yīng)用中，平面濾波器已成為射頻與微波工程的核心組件。如何在緊湊設(shè)計、低損耗與高性能之間取得平衡，是工程師們面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
作為一款完全集成于 Ansys HFSS 的射頻濾波器設(shè)計與優(yōu)化平臺，SynMatrix 提供端到端的一體化解決方案，可實(shí)現(xiàn)自動 3D 建模與智能優(yōu)化：AI 驅(qū)動濾波器綜合與參數(shù)提取，設(shè)計效率提升 50%以上；無縫 HFSS
11月5日，Ansys官方『Ansys Lumerical 最新功能解析與微環(huán)調(diào)制器的設(shè)計和優(yōu)化』研討會為您展開介紹Ansys Lumerical 2025 R2 最新功能，同時將會帶來微環(huán)調(diào)制器的仿真優(yōu)化全流程介紹等，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：11月5日（星期二），16：00-17：00
內(nèi)容簡介：
介紹 Ansys Lumerical
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說明
本示例演示通過1×2端口多模干涉(MMI)耦合器計算寬帶傳輸和光損耗，并使用S參數(shù)在 INTERCONNECT 中創(chuàng)建 MMI 的緊湊模型。
綜述
低損耗光耦合器和光分路器是基于 Mach-Zehnder 的光調(diào)制器的基本組件，是集成電路的關(guān)鍵組成部分。通過在輸入和輸出波導(dǎo)處使用 taper 以確保輸入和輸出波導(dǎo)的模式與干涉區(qū)域之間的良好匹配
<p>隨著高速光通信與集成光子學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，行波馬赫曾德調(diào)制器（Travelling Wave Mach-Zehnder Modulator, TW-MZM）因其高帶寬、低驅(qū)動電壓等優(yōu)勢，成為高速光互連系統(tǒng)的核心器件。</p><p>然而，其設(shè)計涉及光波導(dǎo)模式匹配、微波傳輸線阻抗調(diào)諧等多物理場耦合問題的協(xié)同優(yōu)化，傳統(tǒng)設(shè)計方法存在效率低、迭代周期長、跨域協(xié)同難等問題。</p><p>基于此，<strong
汽車燈具設(shè)計是一門結(jié)合光學(xué)設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、熱學(xué)設(shè)計和電學(xué)設(shè)計的綜合應(yīng)用設(shè)計學(xué)科。對于外飾燈具，不僅要滿足其性能要求，符合法規(guī)，還要符合高標(biāo)準(zhǔn)的外觀要求；對于內(nèi)飾燈具，光導(dǎo)設(shè)計的美觀和均勻性也非常重要，不僅要滿足整體照明和諧，還要符合高級、舒適的感知質(zhì)量要求。
現(xiàn)如今光導(dǎo)在汽車前燈、尾燈、內(nèi)飾氛圍燈上都扮演著舉足輕重的角色，而影響光導(dǎo)設(shè)計的主要參數(shù)有：外形幾何圖形（類型/輪廓）、棱鏡幾何形狀（開始和結(jié)束角度
在本例中，我們將使用 Speos 和 optiSLang 實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)的設(shè)計優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)汽車日行燈、內(nèi)飾氛圍燈等的光導(dǎo)設(shè)計，并改善光導(dǎo)亮度的均勻性，以自動優(yōu)化設(shè)計的方式實(shí)現(xiàn)更好的照明外觀。
概述
在汽車照明應(yīng)用中，日行燈是一個獨(dú)特的照明標(biāo)志。這些光導(dǎo)幾乎是一直照明狀態(tài)，因此光導(dǎo)的設(shè)計需要符合照明均勻性的標(biāo)準(zhǔn)和政府提出的規(guī)則。為了實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)設(shè)計和優(yōu)化，我們使用 Ansys Speos
概述
優(yōu)化是一個有助于找到一個光學(xué)系統(tǒng)的最佳解決方案的實(shí)驗(yàn)過程，它主要是利用參數(shù)的變化而試圖達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。在Speos 2023 R2中提供三種可供選擇的方法來執(zhí)行此類分析。第一個是基于workbench創(chuàng)建的優(yōu)化，可以參考文章（基于Ansys Workbench和Speos的準(zhǔn)直全反射透鏡優(yōu)化設(shè)計案例），第二種使用optiSLang及其強(qiáng)大的優(yōu)化功能，在optiSLang種直接調(diào)用Ansys
在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時，Conrady d-D以及模型玻璃等傳統(tǒng)的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何使用玻璃替換方法進(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。
簡介
玻璃替換方法是OpticStudio中選擇玻璃最有效的方法。玻璃替換方法可直接修改玻璃類型，然后重新優(yōu)化系統(tǒng)，以確定新的玻璃是否是更好的設(shè)計方案。
